如圖所示,在豎直向上磁感強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,放置著一個(gè)寬度為L(zhǎng)的金屬框架,框架的右端接有電阻R.一根質(zhì)量為m,電阻忽略不計(jì)的金屬棒受到外力沖擊后,以速度v沿框架向左運(yùn)動(dòng).已知棒與框架間的摩擦系數(shù)為μ,在整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中,通過(guò)電阻R的電量為q,求:(設(shè)框架足夠長(zhǎng))
(1)棒運(yùn)動(dòng)的最大距離;
(2)電阻R上產(chǎn)生的熱量.
精英家教網(wǎng)
(1)設(shè)在整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中,棒運(yùn)動(dòng)的最大距離為S,則:
回路磁通量的變化量為:△Φ=BLS
又因?yàn)橥ㄟ^(guò)電阻R的電量:q=
.
I
△t
=
.
E
R
△t
=
BLS
R
,
解得:S=
qR
BL

(2)在整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中,金屬棒的動(dòng)能,一部分轉(zhuǎn)化為電能,另一部分克服摩擦力做功,根據(jù)能量守恒定律,則有:
 
1
2
mv2=E+μmgS

得電阻R上產(chǎn)生的熱量為:E=
1
2
mv2-μmgS
=
1
2
mv2
-
μmgqR
BL

答:
(1)棒運(yùn)動(dòng)的最大距離是
qR
BL
;
(2)電阻R上產(chǎn)生的熱量為
1
2
mv2
-
μmgqR
BL
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

如圖所示,在豎直向上的勻強(qiáng)電場(chǎng)中,一根不可伸長(zhǎng)的絕緣細(xì)繩的一端系著一個(gè)帶電小球,另一端固定于O點(diǎn),小球在豎直平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng),最高點(diǎn)為a,最低點(diǎn)為b.不計(jì)空氣阻力,則(  )

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

如圖所示,在豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,有一傾角為θ的光滑軌道,在垂直軌跡方向上置有一長(zhǎng)度L、質(zhì)量為m的導(dǎo)體棒ab,當(dāng)ab中通有圖示方向的電流時(shí),導(dǎo)體棒處于靜止?fàn)顟B(tài),求:
(1)導(dǎo)體棒受到的安培力的大。
(2)勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小.

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

如圖所示,在豎直向上的勻強(qiáng)電場(chǎng)中有三個(gè)小球A、B、C,用不伸長(zhǎng)的絕緣絲線相連掛于O點(diǎn),質(zhì)量分別為5m、3m和2m,其中只有B球帶電-Q,電場(chǎng)強(qiáng)度為E.現(xiàn)將AO線燒斷,在燒斷瞬間,A球的加速度為
QE
8m
+g
QE
8m
+g
,A、B間線的張力為
5
8
QE
5
8
QE
,B、C間線的張力為
0
0

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

精英家教網(wǎng)如圖所示,在豎直向上的恒力F作用下,物體A、B一起向上做勻加速運(yùn)動(dòng).在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中,物體A保持和墻面接觸,物體B緊貼在A的下表面,A和B相對(duì)靜止,則下列說(shuō)法正確的是( 。

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

精英家教網(wǎng)如圖所示,在豎直向上的恒力F作用下,物體A、B一起向上勻加速運(yùn)動(dòng),運(yùn)動(dòng)過(guò)程中,物體A保持和豎直墻面接觸,物體B緊貼在A的下表面,A和B相對(duì)靜止,則下列說(shuō)法錯(cuò)誤的有( 。
A、豎直墻面對(duì)物體A可能沒(méi)有摩擦力作用B、如果物體運(yùn)動(dòng)的加速度較小,則物體A、B間可以沒(méi)有摩擦力作用C、物體B受到4個(gè)力作用D、因?yàn)橛邢蛏系募铀俣龋晕矬wA、B處于超重狀態(tài),恒力F一定大于物體A和B受到的重力之和

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊(cè)答案